Question

【題目】鐵及其氧化物是日常生活生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的材料，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布式為_________。

（2）Fe3+、Co3+與N3+、CN-等可形成絡(luò)合離子。

①C、N、O中第一電離能最大的為________，其原因是_____________________。

②K3[Fe(CN)6]可用于檢驗(yàn)Fe2+，1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ鍵的數(shù)目為________________。

（3）鐵的另一種配合物Fe(CO)x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供的電子數(shù)之和為18，則x=_____。已

知該配合物的熔點(diǎn)為-20.5 ℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于CCl4，據(jù)此可以判斷Fe(CO)x晶體屬于_____________（填晶體類型）。

（4）金屬鐵晶體中原子采用_________堆積，鐵晶體的空間利用率為______（用含π的式子表示）。

（5）某種離子型鐵的氧化物晶胞如圖所示，它由A、B 方塊組成。則該化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的個(gè)數(shù)比為_______________（填最簡(jiǎn)整數(shù)比）；已知該晶體的密度為d g·cm-3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶胞參數(shù)a為_______________nm（用含d和NA的代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】 3d64s2 N 氮原子2p軌道上的電子半充滿，相對(duì)穩(wěn)定，更不易失去電子 12NA 5 分子晶體 體心立方 π 1∶2∶4 ×102

【解析】（1）基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布式為: 3d64s2

（2）①C、N、O的第一電離能隨核電荷數(shù)遞增呈增大趨勢(shì)，因N的2p軌道為半充滿結(jié)構(gòu)，更不易失去電子，第一電離相對(duì)較大，則C、N、O的第一電離最大的為N；

②在配合物中,與鐵離子之間有6個(gè)配位鍵,在每個(gè)內(nèi)部有一個(gè)σ鍵,所以該配合物中含有鍵的數(shù)目為個(gè)或,

（3）配合物的中心原子是鐵原子,其價(jià)電子數(shù)是8,每個(gè)配體提供的電子數(shù)是2,,,分子晶體的熔沸點(diǎn)較低,根據(jù)題給信息知,該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低,所以為分子晶體, 因此，本題正確答案是:5;分子晶體;

（4）金屬鐵晶體原子采用體心立方堆積．鐵晶體的晶胞含有2個(gè)鐵原子，設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a，金屬原子半徑為r，則面對(duì)角線長(zhǎng)a，體對(duì)角線長(zhǎng)a=4r，空間利用率==。

（5）A含有1.5個(gè)亞鐵離子、4個(gè)氧離子，B含有0.5個(gè)亞鐵離子、4個(gè)氧離子、4個(gè)鐵離子，則該氧化物中Fe2+、Fe3+、O2-的個(gè)數(shù)比為1:2:4。
晶胞含有Fe2+、Fe3+、O2-的個(gè)數(shù)分別是為4、8、16，它們的相對(duì)質(zhì)量之和是8×232，根據(jù)m=ρV可得8×232 g=d×g/cm3a3×NA，a =nm。